1. 背景

　　使用socket在Java程序與C程序間進(jìn)行進(jìn)程間通信。本文主要描述了在同C程序進(jìn)行通信的Client端的Java實現(xiàn)功能。

　　1.1. 使用的語言

　　Client端：Java，JVM（JDK1.3）

　　Server端：C，UNIX（Sun Solaris）

　　1.2. 討論范圍

　　數(shù)據(jù)發(fā)送：只涉及到Java中int整型系列的討論，包括byte，short，int。

　　數(shù)據(jù)接受：涉及到byte，short，int，long，float，double，char。

　　1.3.Java與C的數(shù)據(jù)類型的比較

　　Type Java C

　　short 2-Byte 2-Byte

　　int 4-Byte 4-Byte

　　long 8-Byte 4-Byte

　　float 4-Byte 4-Byte

　　double 8-Byte 8-Byte

　　boolean 1-bit N/A

　　byte 1-Byte N/A

　　char 2-Byte 1-Byte

　　2. 實現(xiàn)

　　輸出流：使用OutputStream流發(fā)送數(shù)據(jù)到C程序端。

　　輸入流：使用DataInputStream流從C程序端接受數(shù)據(jù)

　　2.1. 數(shù)據(jù)發(fā)送

　　由于DataOutputStream流對于Java各個基本數(shù)據(jù)類型都相應(yīng)地提供了“寫”方法，如wrightShort和wrightInt等，因此當(dāng)進(jìn)行進(jìn)程間通信（sockect通信）時，我們總是優(yōu)先考慮使用DataOutputStream流。

　　下面我們對DataOutputStream流及其成員方法進(jìn)行分析：

　　2.1.1. DataOutputStream流

　　DataOutputStream流實現(xiàn)了接口DataOutput。

　　本文只討論writeByte(int v)、writeShort(int v)和writeInt(int v)部分（這是因為我們需要發(fā)送的數(shù)據(jù)只涉及到int，short和byte，其它的long，double等則不在這里介紹），而且它們都有一個共同的特征，即唯一的int類型的輸入?yún)��?shù)。

　　這些成員方法的功能描述也為我們以后手動進(jìn)行字節(jié)順序轉(zhuǎn)換，提供了理論依據(jù)。

　　2.1.2.

　　網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序

　　規(guī)定：網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)統(tǒng)一采用Big Endian格式（即“高字節(jié)在前”），我們稱之為“網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序”（network byte order）。

　　Big Endian格式：

　　高字節(jié) 低字節(jié)

　　1 2 3 4

　　Byte[0] byte[1] byte[2] byte[3]輸出緩沖區(qū)

　　因此，無論本機(jī)字節(jié)順序采用的那種順序，在發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)之前都要轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序，才能進(jìn)行傳輸。特別是在Java與C兩種不同語言的應(yīng)用程序間進(jìn)行通信時，這一點優(yōu)為重要。（若是兩個Java程序間通信時可能只要保證接受與發(fā)送采用相同的字節(jié)順序，則可以不進(jìn)行轉(zhuǎn)換格式，但這種做法并不好，不具有良好的移植性）

　　2.1.3. 數(shù)據(jù)發(fā)送：手動字節(jié)轉(zhuǎn)換 / writeInt方法

　　以writeInt(int v)為例進(jìn)行描述：

　　閱讀DataOutput的writeInt(int v)方法的文檔可知：

　　使用writeInt方法可以寫一個4-byte的int值v到輸出流，其字節(jié)順序為:

　　(byte)(0xff & (v >> 24)) byte[0] 高字節(jié)

　　(byte)(0xff & (v >> 16)) byte[1]

　　(byte)(0xff & (v >> 8)) byte[2]

　　(byte)(0xff & v) byte[3] 低字節(jié)

　　這樣的字節(jié)順序為Big Endian格式，標(biāo)準(zhǔn)的“網(wǎng)絡(luò)字節(jié)順序”。

　　但是在實際工作中輸出流采用DataOutputStream.readInt(int)方法時寫數(shù)據(jù)出錯，需要自己手動按照以上所說的對需要寫的v值進(jìn)行轉(zhuǎn)換（通過移位完成），轉(zhuǎn)換的代碼如下所示，可參見程序SocketClient.java中的ByteConverter.intToByte()方法。

　　static public final byte[] intToByte(

　　int value, int offset, int length, byte[] buffer)

　　{ // High byte first on network

　　for (int i=0,j=length-1; i<length; i++,j--) {

　　if ( j+offset >= 0 && j+offset < 1024 ) {

　　buffer[j+offset] = (byte)( (value >> i*8) & 0xFF );

　　} else {

　　System.out.println (

　　"Array index out of the bounds:Index=" + (j+offset) );

　　}

　　}

　　return buffer;

　　}

　　2.2. 數(shù)據(jù)接收

　　同數(shù)據(jù)發(fā)送相同，由于DataInputStream流對于Java各個基本數(shù)據(jù)類型都相應(yīng)地提供了“讀”方法，如readShort和readInt等，因此當(dāng)進(jìn)行進(jìn)程間通信（sockect通信）時，我們總是優(yōu)先考慮使用DataInputStream流。

　　而與數(shù)據(jù)發(fā)送不同的是，DataInputStream下的成員方法經(jīng)實際測試，“基本上可以”根據(jù)數(shù)據(jù)類型正確讀出相應(yīng)的數(shù)值。

　　但并非完美，特別是與不同語言的應(yīng)用程序進(jìn)行通信時（如C）。

　　根據(jù)表1（Java與C的數(shù)據(jù)類型的比較）可知：

　　(1)long型的字節(jié)數(shù)在Java和C中相差4個字節(jié)：

　　因此由readLong方法讀來的數(shù)值應(yīng)進(jìn)行帶符號的右移32（4-byte）位才能得到在C程序中相應(yīng)的long型數(shù)值。

　　Type Java C

　　long 8-Byte 4-Byte

　　(2)由于Java中的char型為2個字節(jié)，C中的char型為1個字節(jié)，因此不能使用readChar方法來讀取C程序中的char數(shù)值。

　　然而在Java中byte型為1個字節(jié)長，因此可以使用readByte方法得到C程序中的char型數(shù)值。

　　Type Java C

　　byte 1-Byte N/A

　　char 2-Byte 1-Byte

　　最近一個項目中c/c++代碼和java代碼通信，c那邊用的是UINT類型，穿過來時4個字節(jié)，在這邊java要把這4個字節(jié)轉(zhuǎn)換成數(shù)值。這里就出現(xiàn)了一個java和c數(shù)值類型存儲順序不同的問題了。

　　從微觀上來看，也就是從單個byte來看，在c中和在java中存放的順序是一樣的，例如31在c中表示為0x1F（從左往右輸出表示），在java中也是如此。但是如果從宏觀，也就是每個byte之間的順序，java和c就大不一樣了。從宏觀來說java也是高高低低，高位放左邊低位放右邊，但是c中剛好相反。

　　如果在c中，31L的16進(jìn)制從左往右輸出結(jié)果是1F00000000000000，java中是000000000000001F。